【正文】 目前，從投資的角度來考慮，購買伺服焊鉗設(shè)備的一次投入較高，因此，伺服焊鉗還不能被廣泛采用。 (3)高生產(chǎn)效率 伺服焊鉗的加壓開放動作由機器人來自動控制。 (2)改善作業(yè)環(huán)境 由于電極對工件的是軟接觸，可以減輕沖擊噪聲，也不會出現(xiàn)使用氣動焊鉗時所造成的排氣噪音。它具有以下優(yōu)點： (1)提高車身的表面質(zhì)量 伺服焊鉗由于采用的是伺服電機，電極的動作速度在接觸到工件前，可由高速準確地調(diào)整到低速，這樣，就可以形成電極對工件的軟接觸，減輕電極沖擊所造成的壓痕，從而也減輕了后序車身表面修磨處理量，提高了車身質(zhì)量。發(fā)達國家的弧焊機器人已普遍采用高速、高效氣體保護焊接工藝，如雙絲氣體保護焊、 焊、熱絲TIG焊、熱絲等離子焊等先進的工藝方法，不僅有效地保證了優(yōu)良的焊接接頭，還使焊接速度和熔敷效率提高數(shù)倍至幾十倍。另外，利用 DSP的快速響應(yīng)，可以通過主控制系統(tǒng)的指令精確控制逆變電源的輸出，使之具有輸出多種電流波形和弧壓高速穩(wěn)定調(diào)節(jié)的功能，適應(yīng)多種焊接方法對電源的要求。目前有一種采用模糊控制方法的焊接電源，可以更好保證焊縫熔寬和熔深的基本一致，不僅焊縫表面美觀，而且還能減少焊接缺陷。近年來，弧焊逆變器的技術(shù)已趨于成熟，機器人用的專用弧焊逆變電源大多為單片微機控制的晶體管式弧焊逆變器，并配以精細的波形控制和模糊控制技術(shù)工作頻率在 20～50 KHZ，最高的可達200ｋHZ，焊接系統(tǒng)具有十分優(yōu)良的動特性，非常適合機器人自動化和智能化焊接。在焊接機器人系統(tǒng)中，電器性能良好的專用弧焊電源直接影響焊接機器人的使用性能。在這點上特別適合鋁及其合金的焊接。與激光焊接相比，對裝配間隙的要求降低，因而降低了焊前工件制備成本；另外由于有填充焊絲消除了激光焊接時存在的固有缺陷，焊縫更加致密。 激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)有多種形式的組合，有激光/TIG、激光/MAG和激光/MAG等。該技術(shù)的研究最早出現(xiàn)在20世紀70年代末，但由于激光器的昂貴價格，限制了其在工業(yè)中的應(yīng)用。據(jù)德國Cloos公司介紹，采用Tandem法焊接2～3mm薄板時，焊接速度可達6m/min，焊接8mm以上厚板時，熔敷效率可達24kg/h。 Twin arc法的主要生產(chǎn)廠家有德國的SKS、Benzel和Nimark公司，美國的Miller公司。這樣一來，就要求一個協(xié)同控制器保證兩個電源的輸出電流波形相位相差180176。焊接設(shè)備的基本組成類似，都是由兩個焊接電源、兩個送絲機和一個共用的送雙絲的電纜。 由于焊接速度非常高，特別適合采用機器人焊接，因此可以說機器人的應(yīng)用也推動了這一先進焊接技術(shù)的發(fā)展。雙絲焊是近年來發(fā)展起來的一種高速高效焊接方法，焊接薄板時可以顯著提高焊接速度，達到3～6m/min，焊接厚板時可以提高熔敷效率。當TCP發(fā)生偏離時，機器人會自動運行校零程序，自動對每根軸的角度進行調(diào)整，并在最少的時間內(nèi)恢復(fù)TCP零位。TCP自動校零是用在機器人焊接中的一項新技術(shù)，它的硬件設(shè)施是由一梯形固定支座和一組激光傳感器組成。但在實際生產(chǎn)中不可避免會發(fā)生焊槍與夾具之間的碰撞等不可預(yù)見性因素導(dǎo)致TCP位置偏離。目前美國、歐洲、日本等國對遙控焊接進行了深入的研究，國內(nèi)哈爾濱工業(yè)大學也正在進行這方面的研究。 遙控焊接技術(shù)的研究遙控焊接是指人在離開現(xiàn)場的安全環(huán)境中對焊接設(shè)備和焊接過程進行遠程監(jiān)視和控制，從而完成完整的焊接工作。機器人在研制、設(shè)計和試驗過程中，經(jīng)常需要對其進行運動學、動力學性能分析以及軌跡規(guī)劃設(shè)計，而機器人又是多自由度、多連桿空間機構(gòu)，其運動學和動力學問題十分復(fù)雜，計算難度很大。智能體技術(shù)是解決這一問題的最有力的工具，多智能體系統(tǒng)是研究在一定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，各個分散的、相對獨立的智能子系統(tǒng)之間通過合作，共同完成一個或多個控制作業(yè)任務(wù)的技術(shù)。當以某種機制確定了各自任務(wù)與關(guān)系后，問題變?yōu)槿绾伪３謾C器人間的運動協(xié)調(diào)一致，即多機器人協(xié)調(diào)。它包含兩方面的內(nèi)容，即多機器人合作與多機器人協(xié)調(diào)。目前，還不能實現(xiàn)全自動編程，自動編程技術(shù)是當前研究的重點。自動編程技術(shù)的核心是焊接任務(wù)、焊接參數(shù)、焊接路徑和軌跡的規(guī)劃技術(shù)針對弧焊應(yīng)用，自動編程技術(shù)可以表述為在編程各階段中，能夠輔助編程者完成獨立的、具有一定實施目的和結(jié)果的編程任務(wù)的技術(shù)，具有智能化程度高、編程質(zhì)量和效率高等特點。另一方面，由于近代模糊數(shù)學和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)以及應(yīng)用到焊接這個復(fù)雜的非線性系統(tǒng)中使得焊縫跟蹤進入了智能焊縫跟蹤的新時代。光學傳感器的種類很多，主要包括紅外、光電、激光、視覺、光譜和光纖式，光學傳感器的研究又以視覺傳感器為主，視覺傳感器所獲得的信息量大，結(jié)合計算機視覺和圖像處理的最新技術(shù)，大大增強弧焊機器人的外部適應(yīng)能力。電弧傳感的基本原理是利用焊炬與工件距離的變化而引起的焊接參數(shù)變化，來探測焊炬高度和左右偏差。焊縫跟蹤技術(shù)的研究以傳感器技術(shù)與控制理論方法為主， 其中傳感技術(shù)的研究又以電弧傳感器和光學傳感器為主。 焊縫跟蹤技術(shù)的研究焊接機器人施焊過程中，由于環(huán)境因素的影響，如：強弧光輻射、高溫、煙塵、飛濺、坡口狀況、加工誤差、夾具裝夾精度、表面狀態(tài)和工件熱變形等，實際焊接條件的變化往往會導(dǎo)致焊炬偏離焊縫，從而造成焊接質(zhì)量下降甚至失敗。 焊接機器人的技術(shù)研究機器人技術(shù)是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術(shù)，當前對機器人技術(shù)的研究十分活躍?？蓪崿F(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化。機器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的，因此安排生產(chǎn)計劃非常明確。機器人沒有疲勞，一天可24小時連續(xù)生產(chǎn)，另外隨著高速高效焊接技術(shù)的應(yīng)用，使用機器人焊接，效率提高的更加明顯。采用機器人焊接工人只是用來裝卸工件，遠離了焊接弧光、煙霧和飛濺等，對于點焊來說工人不再搬運笨重的手工焊鉗，使工人從大強度的體力勞動中解脫出來。而人工焊接時，焊接速度、干伸長等都是變化的，因此很難做到質(zhì)量的均一性。焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長度等對焊接結(jié)果起決定作用。應(yīng)用焊接機器人的意義 焊接機器人之所以能夠占據(jù)整個工業(yè)機器人總量的40%以上，與焊接這個特殊的行業(yè)有關(guān)，焊接作為工業(yè)“裁縫”，是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的加工手段，同時由于焊接煙塵、弧光、金屬飛濺的存在，焊接的工作環(huán)境又非常惡劣，焊接質(zhì)量的好壞對產(chǎn)品質(zhì)量起決定性的影響。當前焊接機器人的應(yīng)用迎來了難得的發(fā)展機遇。 國內(nèi)機器人生產(chǎn)廠家處于幼兒期，還需要政府政策和資金的支持。 我們應(yīng)該承認國產(chǎn)機器人無論從控制水平還是可靠性等方面與國外公司還存在一定的差距。特別是我國在研制機器人的初期，沒有同步發(fā)展相應(yīng)的零部件產(chǎn)業(yè)，如伺服電機、減速機等需要進口，使價格難以降低，所以機器人生產(chǎn)成本降不下來；我國焊接裝備水平與國外還存在很大差距，這一點也間接影響了國內(nèi)機器人的發(fā)展。 目前在我國應(yīng)用的工業(yè)機器人中，國產(chǎn)機器人的數(shù)量不足100臺，特別是近兩年新安裝的機器人焊接系統(tǒng)中已經(jīng)看不到中國機器人的